CT（Computed Tomography）技術(shù)是X射線領(lǐng)域一個重要研究方向,其原理是由于物體不同部位對X射線衰減不同,從而在探測面形成X射線圖像的襯度分布。通過多個角度的投影數(shù)據(jù)結(jié)合特定的重建算法,即可重構(gòu)出物體內(nèi)部構(gòu)造信息。然而,CT技術(shù)在應(yīng)用中更受關(guān)注的點(diǎn)是重構(gòu)效果與重構(gòu)過程消耗的時間。本論文將討論從平板探測器的輸出預(yù)處理,以及錐束CT系統(tǒng)幾何參數(shù)標(biāo)定這兩方面對重構(gòu)中的偽影進(jìn)行消除。再研究基于CUDA的反投影濾波重建算法,以提升重構(gòu)效率。首先,將分析實(shí)驗(yàn)使用的平板探測器可能存在的性能缺陷。以X射線衰減的數(shù)學(xué)模型為基礎(chǔ),分別針對平板探測器的暗電流、增益不一致和光場不一致推算出校正公式。而壞像素點(diǎn)則由于產(chǎn)生的特殊性,需要單獨(dú)進(jìn)行識別再做校正處理。然后,根據(jù)計(jì)算出的理論基礎(chǔ)先分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn),證明上述理論的實(shí)踐效果良好。再將綜合處理的結(jié)果運(yùn)用到重建算法中,根據(jù)校正前后的重構(gòu)效果證明所提出方法的可行性。其次,介紹錐束CT系統(tǒng)的幾何結(jié)構(gòu),并探討投影平面可能存在的幾種偏差情況。按照幾何誤差存在的類型,推算出幾何誤差對投影點(diǎn)位置產(chǎn)生的影響。再根據(jù)誤差類型設(shè)計(jì)仿真實(shí)驗(yàn)。仿真實(shí)驗(yàn)的投影數(shù)值將按照上一... 

【文章來源】：深圳大學(xué)廣東省

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題的研究背景及選題意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 探測器輸出校正
        1.2.2 錐束CT系統(tǒng)參數(shù)標(biāo)定方法
        1.2.3 CT重建算法
        1.2.4 GPU硬件加速
    1.3 文章主要內(nèi)容
第2章 CT重建算法探究
    2.1 CT重建的理論基礎(chǔ)
        2.1.1 CT重建的物理基礎(chǔ)
        2.1.2 CT重建的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)
    2.2 濾波反投影算法研究
        2.2.1 反投影重建算法
        2.2.2 濾波反投影重建算法
    2.3 本章小結(jié)
第3章 探測器輸出校正
    3.1 校正原因
    3.2 校正方案
        3.2.1 暗場校正
        3.2.2 光場強(qiáng)度和增益系數(shù)不一致校正
        3.2.3 壞像素的識別與校正
    3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及討論
    3.4 本章小結(jié)
第4章 錐束CT系統(tǒng)參數(shù)標(biāo)定
    4.1 引言
    4.2 CT系統(tǒng)的幾何誤差對重建圖像質(zhì)量的影響
        4.2.1 錐束CT系統(tǒng)的幾何結(jié)構(gòu)
        4.2.2 幾何誤差與重建效果關(guān)系分析
        4.2.3 仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果
    4.3 CT系統(tǒng)的幾何參數(shù)標(biāo)定算法
        4.3.1 算法原理
        4.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
    4.4 本章小結(jié)
第5章 基于CUDA對 CT圖像重建的加速
    5.1 CUDA的架構(gòu)
        5.1.1 硬件架構(gòu)
        5.1.2 軟件架構(gòu)
        5.1.3 CUDA的程序模型
    5.2 基于CUDA的反投影濾波算法實(shí)現(xiàn)
        5.2.1 濾波處理
        5.2.2 反投影計(jì)算
    5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
    5.4 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 研究工作總結(jié)
    6.2 存在的問題與對后續(xù)工作的展望
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號：3634400